TUGAS MATA KULIAH BIOPROSES Disusun oleh : NURKHOLIS (14/PTK/373593/09963) UMI LAILA (14/PTK/373606/09965) MARYA AGUSTIN (14/PTK/372667/09859) DINI NUR AFIFAH (14/373608/PTK/09966)
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
TUGAS MATA KULIAH BIOPROSES
Disusun oleh :
NURKHOLIS (14/PTK/373593/09963)
UMI LAILA
(14/PTK/373606/09965)
MARYA AGUSTIN (14/PTK/372667/09859)
DINI NUR AFIFAH
(14/373608/PTK/09966)MAGISTER TEKNIK PENGENDALIAN PENCEMARAN LINGKUNGAN
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA
2015
Soal
Metanogenesis adalah reaksi yang difasilitasi oleh mikroorganisme metanogen yang mengubah bahan-bahan organik terlarut (misalnya berupa volatile fatty acids NFA) menjadi gas metana. Dua per tiga dari metana yang dihasilkan dari VFA dan alcohol (misalnya metanol), sementara sepertiganya berasal dari reduksi CO2 oleh H2 (Arsova, 2010)
Jumlah metana yang diharapkan terbentuk dapat dihitung dari persamaan kecepatan reaksi berikut ini (Parkin and Owen, 1986):
Hasil analisis komposisi karbohidrat Jumlah metana yang diharapkan terbentuk dapat dihitung dari persamaan kecepatan reaksi berikut ini (C6H10O5), lemak (C57H104O6) dan protein (C5H7O2N) untuk sampah yang terdiri atas campuran berbagai buah-buahan adalah sebagai berikut (Cahyari, 2009):
No.Jenis buah Jumlah dry solid dalam campuran feed reaktor (kg/hari)% , Berat dry base
KarbohidratLemak Protein
1Jeruk 590.551.0311.437.56
2Mangga 239.349.271136.25
3Apel 55.438.828.6628.56
4Nanas 16.651.1111.4137.6
5Semangka 4.161.8813.8145.53
6Melon2.810022.5374.25
7Anggur 627.136.0619.96
8Salak 3.533.017.3724.29
9Alpukat 1.833.737.5324.81
10Kelengkeng 1.727.36.0920.09
11Belimbing 0.661.2313.6745.05
12Rambutan 0.728.186.2920.73
13Pepaya 0.579.2417.6958.3
14Jambu air 0.667.6415.149.77
15Jambu biji 0.849.4911.0536.41
16Manggis137.058.2727.26
Total 925.7
Berapakah jumlah karbon dioksida dan metana teoritis yang bias dihasilkan (dalam Nm3/hari) dari sampah yang karakteristiknya tersebut diatas.
PENYELESAIAN
Perhitungan jumlah karbohidrat, lemak, dan protein pada masing masing buah
TABEL : Hasil perhitungan kadar karbohidrat, lemak, dan protein pada buahNoJenis BuahKarbohidrat (kg/ hari)Lemak (kg/ hari)Protein (kg/ hari)
1Jeruk301.332267.3170221.7918
2Mangga117.903126.323086.7463
3Apel21.50634.797615.8222
4Nanas8.48431.89416.2416
5Semangka2.53710.56621.8667
6Melon2.80000.63082.0790
7Anggur1.62780.36361.1976
8Salak1.15540.25800.8502
9Alpukat0.60710.13550.4466
10Kelengkeng0.46410.10350.3415
11Belimbing0.36740.08200.2703
12Rambutan0.19730.04400.1451
13Pepaya0.39620.08850.2915
14Jambu Air0.40580.09060.2986
15Jambu Biji0.39590.08840.2913
16Manggis0.37050.08270.2726
TOTAL460.5504102.8656338.9529
1. Menghitung Volume CO2Langkah1: Menghitung mol karbohidratMassa karbohidrat = 460,5504 kg/hari
Berat molekul relative (Mr) karbohidrat (C6H10O5) = (6x12)+(10x1)+(5x16) = 162 kmol/kg
Mol karbohidrat = Mol karbohidrat = Langkah 2: Menghitung mol LemakMassa lemak = 102,8656 kg/hari
Berat molekul relatif (Mr) lemak (C57H104O6) = (57x12)+(104x1)+(6x16) = 884 kmol/kg
Mol lemak = Mol lemak = Langkah 3: Menghitung mol protein
Massa protein = 338,9529 kg/hari
Berat molekul relatif (Mr) protein (C5H7O2N) = (5x12)+(7x1)+(2x16)+(1x14) = 113 kmol/kg
Mol protein = Mol protein = Langkah 4: Menghitung koefisien CO2a. Koefisen CO2 pada reaksi 1 (karbohidrat)
Koefisien CO2 reaksi 1 =
Koefisien CO2 reaksi 1 = = 3
b. Koefisen CO2 pada reaksi 2 (lemak)
Koefisien CO2 reaksi 2 =
Koefisien CO2 reaksi 2 = = 17
c. Koefisen CO2 pada reaksi 3 (protein)
Koefisien CO2 reaksi 3 = Koefisien CO2 reaksi 3 = = 2,5
Langkah 5: Menghitung total mol CO2Total mol CO2 = (koefisien CO2 pada reaksi 1 x mol karbohidrat) +
(koefisien CO2 pada reaksi 2 x mol lemak) +
(koefisien CO2 pada reaksi 3 x mol protein)
Total mol CO2 = (3 x 2,8429kmol/hari) + (17 x 0,1164 kmol/hari) + (2,5 x 2,9996 kmol/hari)
Total mol CO2 = 18,0065 kmol/hari
Langkah 6: Menghitung volume gas CO2Diasumsikan gas CO2 adalah gas ideal
Diambil : P = 1 atm
T = 25oC = 298 K
R = 0,082 L. atm/ mol.K
Pada keadaan standar (1 atm, 0oC)
2. Menghitung volume CH4Langkah 1: Menghitung mol karbohidrat
Massa karbohidrat = 460,5504 kg/hari
Berat molekul relatif (Mr) karbohidrat (C6H10O5) = (6x12)+(10x1)+(5x16) = 162kmol/kgMol karbohidrat = Mol karbohidrat = Langkah 2: Menghitung mol lemakMassa lemak = 102,8656 kg/hari
Berat molekul relatif (Mr) lemak (C57H104O6) = (57x12)+(104x1)+(6x16) = 884 kmol/kg
Mol lemak = Mol lemak = Langkah 3: Menghitung Mol Protein
Massa protein = 338,9529 kg/hari
Berat molekul relatif (Mr) protein (C5H7O2N) = (5x12)+(7x1)+(2x16)+(1x14)=113 kmol/kg
Mol protein = Mol protein = Langkah 4: Menghitung koefisien CH4a. Koefisen CH4 pada reaksi 1 (karbohidrat)
Koefisien CH4 reaksi 1 =
Koefisien CH4 reaksi 1 = = 3
b. Koefisen CH4 pada reaksi 2 (lemak)
Koefisien CH4 reaksi 2 =
Koefisien CH4 reaksi 2 = = 40
c. Koefisen CH4 pada reaksi 3 (protein)
Koefisien CH4 reaksi 3 =
Koefisien CH4 reaksi 3 = = 2,5
Langkah 5: Menghitung volume gas CH4
Diketahui :
n= 20,6837 mol
P= 1 atm
R= 0,082 L.atm/ mol.K
T= 298 K
P.V = n.R.T
V = = = 505,4269 m3/ hari
Normal volume gas CH4 (STP CONDITION)
= V2 = = = 463,0253 Nm3/ hari
EMBED Equation.DSMT4
_1490462798.unknown
_1490462799.unknown
_1490462800.unknown
_1490462796.unknown
_1490462795.unknown
Related Documents
